JP3426104B2 - 半導体パッケージ用薄板部品及びその製造方法 - Google Patents
半導体パッケージ用薄板部品及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、製作性、寸法精
度、放熱性に優れた半導体パッケージ用薄板部品及びそ
の製造方法に関する。なお、本明細書中、Ｍｇはマグネ
シウム、Ｓｉはケイ素、Ａｌはアルミニウム、Ｎｉはニ
ッケル、Ｐはリン、Ａｕは金、Ｃｕは銅の元素記号であ
る。
度、放熱性に優れた半導体パッケージ用薄板部品及びそ
の製造方法に関する。なお、本明細書中、Ｍｇはマグネ
シウム、Ｓｉはケイ素、Ａｌはアルミニウム、Ｎｉはニ
ッケル、Ｐはリン、Ａｕは金、Ｃｕは銅の元素記号であ
る。
【０００２】
【従来の技術】この種の半導体パッケージ用部品は、搭
載チップや用途等の仕様により材質や構造的に各種のも
のが知られている（例えば、特開昭６０−２２６１４８
号，特開平２−１０６０５５号等）。図５にその代表的
な構造を示す。同（ａ）の構造はピン・グリット・アー
レイ（ＰＧＡ）型であり、基台１とキャップ２で容器を
形成し、基台１の凹部に半導体チップｃをボンドｂにて
装着し搭載している。符号３はボンディングワイヤであ
る。同（ｂ）のものは更に基台１とキャップ１で形成さ
れる容器内に樹脂４を充填している構造である。同
（ｃ）の構造はボール・グリット・アーレイ（ＢＧＡ）
型であり、基台１の凹部に搭載されたチップｃを樹脂４
で封止していると共に、基台１上に樹脂基板５を装着
し、その基板５上にボンディングワイヤ３と接続する半
田マスク６及び半田ボール７を設けたものである。同
（ｄ）のものはテープ・ボール・グリット・アーレイ
（Ｔ−ＢＧＡ）型であり、前記ＢＧＡ型を変形し、樹脂
基板５に代えてベースフイルム５ａ上に半田マスク６及
び半田ボール７があり、基台１は厚さが各部ほぼ均一
で、チップｃが搭載される凹部に応じ外側（図では下方
に）凸の形をしている。この基台はヒートスプレッダー
と称されることもある。同（ｅ）の構造は前記（ａ）と
同様に基台１とキャップ２で容器を形成しているが、キ
ャップ２に設けられた通気孔２ａを有し、容器内にチッ
プｃをリードフレームパドル８を介装して搭載している
と共に、ボンディングワイヤ３と接続するリードフレー
ム９を基台１とキャップ２の接合部に設けたものであ
る。
載チップや用途等の仕様により材質や構造的に各種のも
のが知られている（例えば、特開昭６０−２２６１４８
号，特開平２−１０６０５５号等）。図５にその代表的
な構造を示す。同（ａ）の構造はピン・グリット・アー
レイ（ＰＧＡ）型であり、基台１とキャップ２で容器を
形成し、基台１の凹部に半導体チップｃをボンドｂにて
装着し搭載している。符号３はボンディングワイヤであ
る。同（ｂ）のものは更に基台１とキャップ１で形成さ
れる容器内に樹脂４を充填している構造である。同
（ｃ）の構造はボール・グリット・アーレイ（ＢＧＡ）
型であり、基台１の凹部に搭載されたチップｃを樹脂４
で封止していると共に、基台１上に樹脂基板５を装着
し、その基板５上にボンディングワイヤ３と接続する半
田マスク６及び半田ボール７を設けたものである。同
（ｄ）のものはテープ・ボール・グリット・アーレイ
（Ｔ−ＢＧＡ）型であり、前記ＢＧＡ型を変形し、樹脂
基板５に代えてベースフイルム５ａ上に半田マスク６及
び半田ボール７があり、基台１は厚さが各部ほぼ均一
で、チップｃが搭載される凹部に応じ外側（図では下方
に）凸の形をしている。この基台はヒートスプレッダー
と称されることもある。同（ｅ）の構造は前記（ａ）と
同様に基台１とキャップ２で容器を形成しているが、キ
ャップ２に設けられた通気孔２ａを有し、容器内にチッ
プｃをリードフレームパドル８を介装して搭載している
と共に、ボンディングワイヤ３と接続するリードフレー
ム９を基台１とキャップ２の接合部に設けたものであ
る。
【０００３】これらのパッケージを形成している基台１
やキャップ２は、放熱性がよく、比重も小さいアルミニ
ウム又はその合金製のものがあり、厚さが１ｍｍ前後の
薄板状をしている。製法的には、溶製薄板材を打ち抜
き、絞り加工や圧印等の塑性加工をして形状出しされる
（特公平６−５３２９７号等）。アルミニウム合金は、
日本工業規格のＡ５０５２（組成がＡｌ−２．２〜２．
８％Ｍｇ−０．１５〜０．３５％Ｃｒ）やＡ６０６１
（組成がＡｌ−０．８〜１．２％Ｍｇ−０．４〜０．８
％Ｓｉ−０．１５〜０．４％Ｃｒ）等である。
やキャップ２は、放熱性がよく、比重も小さいアルミニ
ウム又はその合金製のものがあり、厚さが１ｍｍ前後の
薄板状をしている。製法的には、溶製薄板材を打ち抜
き、絞り加工や圧印等の塑性加工をして形状出しされる
（特公平６−５３２９７号等）。アルミニウム合金は、
日本工業規格のＡ５０５２（組成がＡｌ−２．２〜２．
８％Ｍｇ−０．１５〜０．３５％Ｃｒ）やＡ６０６１
（組成がＡｌ−０．８〜１．２％Ｍｇ−０．４〜０．８
％Ｓｉ−０．１５〜０．４％Ｃｒ）等である。
【０００４】なお、材質的には、アルミニウム合金と比
較して比重は高いが、熱伝導性のよい銅又は銅合金製の
ものもある。銅合金は、Ｃｕ−２〜１２％ＡｌやＣｕ−
３％Ａｌ−２％Ｓｉ等の溶製材で、前述したアルミニウ
ム合金の場合と同様な方法で製作される。
較して比重は高いが、熱伝導性のよい銅又は銅合金製の
ものもある。銅合金は、Ｃｕ−２〜１２％ＡｌやＣｕ−
３％Ａｌ−２％Ｓｉ等の溶製材で、前述したアルミニウ
ム合金の場合と同様な方法で製作される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような、半導体パ
ケージ用の金属製薄板部品は、チップｃを保護する強
さ、薄肉小型軽量で、放熱性の良いことが必須となり、
これに加え寸法精度がよく熱変形しないことも重要であ
る。それは半田リフロー時の熱サイクルによって撓みや
捻れ変形が起こると、接合の不具合や剥離を生じる原因
になるからである。従来のものはこれら性能を充分満足
できるものではなく、更なる性能向上が材質面からも期
待されている。
ケージ用の金属製薄板部品は、チップｃを保護する強
さ、薄肉小型軽量で、放熱性の良いことが必須となり、
これに加え寸法精度がよく熱変形しないことも重要であ
る。それは半田リフロー時の熱サイクルによって撓みや
捻れ変形が起こると、接合の不具合や剥離を生じる原因
になるからである。従来のものはこれら性能を充分満足
できるものではなく、更なる性能向上が材質面からも期
待されている。
【０００６】また、製法的には、チップ収容用の凹部や
通気孔２ａを形成する必要があるが、従来のように薄板
材を絞り加工や圧印等によって形成する場合、凹部の角
部に波打ち状の皺ができたり角部付近に亀裂が生じるこ
とがあり、また、塑性変形によって発生する内部歪によ
って半田リフロー時等に内部応力が増し、熱変形が起こ
り易いという問題がある。なお、この対策としては、応
力除去工程を追加するとか、絞り加工等の金型クリアラ
ンスを工夫したり、薄板素材に予め軟化熱処理を施して
おく手段をとればそれなりに改善できるが、加工費が増
大するばかりでなく、Ｔ−ＢＧＡ型等の基台１のような
形状になると製作が難しい。また、平坦な薄板部材とリ
ング状薄板部材（後者をサポートリングという）とを積
み重ね接合して凹部を形成する製作方法もあるが、接着
剤及び接着工程が必要なためコスト高になること、薄板
部品の平面度が高精度に維持できないという課題があ
る。
通気孔２ａを形成する必要があるが、従来のように薄板
材を絞り加工や圧印等によって形成する場合、凹部の角
部に波打ち状の皺ができたり角部付近に亀裂が生じるこ
とがあり、また、塑性変形によって発生する内部歪によ
って半田リフロー時等に内部応力が増し、熱変形が起こ
り易いという問題がある。なお、この対策としては、応
力除去工程を追加するとか、絞り加工等の金型クリアラ
ンスを工夫したり、薄板素材に予め軟化熱処理を施して
おく手段をとればそれなりに改善できるが、加工費が増
大するばかりでなく、Ｔ−ＢＧＡ型等の基台１のような
形状になると製作が難しい。また、平坦な薄板部材とリ
ング状薄板部材（後者をサポートリングという）とを積
み重ね接合して凹部を形成する製作方法もあるが、接着
剤及び接着工程が必要なためコスト高になること、薄板
部品の平面度が高精度に維持できないという課題があ
る。
【０００７】この発明は、以上の背景を基に開発された
ものであり、特に、内部応力及び熱変形が少なく、しか
も製作ないしは加工性に優れた半導体パッケージ用の薄
板部品及びその製造方法を提供することである。他の目
的は以下に説明する内容の中で順次明らかにして行く。
ものであり、特に、内部応力及び熱変形が少なく、しか
も製作ないしは加工性に優れた半導体パッケージ用の薄
板部品及びその製造方法を提供することである。他の目
的は以下に説明する内容の中で順次明らかにして行く。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体パ
ッケージ用薄板部品は、段落０００５に記載した課題を
一掃するため次のような特長からなる。請求項１の発明
は、図１等に例示される如く、パッケージの基台１又は
キャップ２となる薄板部品１０が、Ｍｇ：０．４〜０．
８重量％，Ｓｉ：０．２〜０．６重量％，Ａｌ：残部で
ある組成の液相焼結されたアルミニウム焼結合金からな
り、内側面のチップ収容用凹部１１を含む形状が金型で
サイジングにより形成された構造である。請求項２の発
明は、半導体パッケージの基台１又はキャップ２となる
薄板部品１０が、銅粉以外の添加元素を含まない、多孔
質銅焼結材を用いて、内側面のチップ収容用凹部１１を
含む形状が、金型でサイジングにより形成されたもので
ある構造である。 請求項４の発明は、図２等に例示され
る如く、半導体パッケージの基台１又はキャップ２とな
る薄板部品１０が、チップ収容用凹部周囲を形成してい
るリング状の外縁部材１２及び凹部底面を形成している
凹部部材１３により構成され、凹部部材１３が添加元素
を含まない銅焼結材で、外縁部材１２がＭｇ：０．４〜
０．８重量％，Ｓｉ：０．２〜０．６重量％，Ａｌ：残
部である組成の液相焼結されたアルミニウム焼結合金か
らなり、両部材１２，１３が金型で形成されていると共
に、締まりバメ接合又は／及びカシメ接合されている構
造である。
ッケージ用薄板部品は、段落０００５に記載した課題を
一掃するため次のような特長からなる。請求項１の発明
は、図１等に例示される如く、パッケージの基台１又は
キャップ２となる薄板部品１０が、Ｍｇ：０．４〜０．
８重量％，Ｓｉ：０．２〜０．６重量％，Ａｌ：残部で
ある組成の液相焼結されたアルミニウム焼結合金からな
り、内側面のチップ収容用凹部１１を含む形状が金型で
サイジングにより形成された構造である。請求項２の発
明は、半導体パッケージの基台１又はキャップ２となる
薄板部品１０が、銅粉以外の添加元素を含まない、多孔
質銅焼結材を用いて、内側面のチップ収容用凹部１１を
含む形状が、金型でサイジングにより形成されたもので
ある構造である。 請求項４の発明は、図２等に例示され
る如く、半導体パッケージの基台１又はキャップ２とな
る薄板部品１０が、チップ収容用凹部周囲を形成してい
るリング状の外縁部材１２及び凹部底面を形成している
凹部部材１３により構成され、凹部部材１３が添加元素
を含まない銅焼結材で、外縁部材１２がＭｇ：０．４〜
０．８重量％，Ｓｉ：０．２〜０．６重量％，Ａｌ：残
部である組成の液相焼結されたアルミニウム焼結合金か
らなり、両部材１２，１３が金型で形成されていると共
に、締まりバメ接合又は／及びカシメ接合されている構
造である。
【０００９】この構造においては、凹部部材１３と外縁
部材１２との接合面又は／及び外縁部材１２の表面に電
気絶縁層が形成されていることが好ましい。また、外縁
部材１２と凹部部材１３の有効多孔率がいずれか一方が
１０〜３０％、他方が５％以下になるようにすることが
好ましい。更に、以上の各発明では、銅焼結材からなる
部材の表面がＮｉ、Ｎｉ−Ｐ又はＡｕいずれかのメッキ
膜で覆われていること、また、基台１又はキャップ２の
有効多孔率が最大でも５％以下であることがより好まし
い。
部材１２との接合面又は／及び外縁部材１２の表面に電
気絶縁層が形成されていることが好ましい。また、外縁
部材１２と凹部部材１３の有効多孔率がいずれか一方が
１０〜３０％、他方が５％以下になるようにすることが
好ましい。更に、以上の各発明では、銅焼結材からなる
部材の表面がＮｉ、Ｎｉ−Ｐ又はＡｕいずれかのメッキ
膜で覆われていること、また、基台１又はキャップ２の
有効多孔率が最大でも５％以下であることがより好まし
い。
【００１０】一方、この発明に係る薄板部品の製造方法
は、段落０００６に記載した課題を一掃するため次の技
術要素にて特定される。すなわち、基本製造方法（請求
項９）は、耐熱性金型のキャビティに金属粉末を所定量
充填した状態で、無酸化雰囲気の炉中で加熱して充填金
属粉末を焼結することにより部品形状に近似した多孔質
焼結体を成形した後、その多孔質焼結体を金型を用いて
設計部品形状にサイジングする、ことである。そして、
上記各発明部品に対応して次のように特定される。
は、段落０００６に記載した課題を一掃するため次の技
術要素にて特定される。すなわち、基本製造方法（請求
項９）は、耐熱性金型のキャビティに金属粉末を所定量
充填した状態で、無酸化雰囲気の炉中で加熱して充填金
属粉末を焼結することにより部品形状に近似した多孔質
焼結体を成形した後、その多孔質焼結体を金型を用いて
設計部品形状にサイジングする、ことである。そして、
上記各発明部品に対応して次のように特定される。
【００１１】請求項１０の製造方法としては、全体組成
が重量比で０．４〜０．８％Ｍｇ，０．２〜０．６％Ｓ
ｉ，Ａｌ残部になるように、Ａｌ粉末とＡｌ−Ｍｇ合金
粉末及びＳｉ粉末を混合して、凹部付き薄板部品に対応
する所定形状に圧粉成形し、その成形体を露点が２５℃
以下の窒素ガス雰囲気中で液相焼結した後、得られた焼
結体を金型を用いてサイジングすることである。請求項
１１の製造方法としては、全体組成が重量比で０．４〜
０．８％Ｍｇ，０．２〜０．６％Ｓｉ，Ａｌ残部になる
ように、Ａｌ粉末とＡｌ−Ｍｇ合金粉末及びＳｉ粉末を
混合して、所定形状に圧粉成形及び露点が２５℃以下の
窒素ガス雰囲気中で液相焼結してリング状の外縁部材用
焼結体とする。同様に、銅粉末又は酸化銅粉を含む銅粉
末を、金型を用いて所定形状に圧縮成形及び還元性ガス
中で固相焼結して凹部部材用焼結体とする。その後、前
記各焼結体を、サイジングの金型内に配置して所定の密
度と寸法形状になるまで圧縮すると共に、塑性変形させ
て外縁部材の内孔と凹部部材とを締まりバメ接合又は／
及びカシメ接合し一体にすることである。この場合は、
サイジングされる外縁部材用焼結体の表面に、樹脂又は
ワックスからなる電気絶縁皮膜を形成したり、また、サ
イジングする際に外縁部材と凹部部材との圧縮量が異な
るようにすることが好ましい。
が重量比で０．４〜０．８％Ｍｇ，０．２〜０．６％Ｓ
ｉ，Ａｌ残部になるように、Ａｌ粉末とＡｌ−Ｍｇ合金
粉末及びＳｉ粉末を混合して、凹部付き薄板部品に対応
する所定形状に圧粉成形し、その成形体を露点が２５℃
以下の窒素ガス雰囲気中で液相焼結した後、得られた焼
結体を金型を用いてサイジングすることである。請求項
１１の製造方法としては、全体組成が重量比で０．４〜
０．８％Ｍｇ，０．２〜０．６％Ｓｉ，Ａｌ残部になる
ように、Ａｌ粉末とＡｌ−Ｍｇ合金粉末及びＳｉ粉末を
混合して、所定形状に圧粉成形及び露点が２５℃以下の
窒素ガス雰囲気中で液相焼結してリング状の外縁部材用
焼結体とする。同様に、銅粉末又は酸化銅粉を含む銅粉
末を、金型を用いて所定形状に圧縮成形及び還元性ガス
中で固相焼結して凹部部材用焼結体とする。その後、前
記各焼結体を、サイジングの金型内に配置して所定の密
度と寸法形状になるまで圧縮すると共に、塑性変形させ
て外縁部材の内孔と凹部部材とを締まりバメ接合又は／
及びカシメ接合し一体にすることである。この場合は、
サイジングされる外縁部材用焼結体の表面に、樹脂又は
ワックスからなる電気絶縁皮膜を形成したり、また、サ
イジングする際に外縁部材と凹部部材との圧縮量が異な
るようにすることが好ましい。
【００１２】なお、各製造方法においては、前記焼結体
を金型内でサイジングする際に、焼結体の凹部の裏面を
圧縮するパンチ面に点状又は線状の凹部を備えたものを
用い、サイジング過程で図３に例示される如く凹部１１
の裏面に突起１４を形成したり、成形型にコアロッドを
設けて、図４に例示される通気孔１５を形成することも
容易に可能となる。
を金型内でサイジングする際に、焼結体の凹部の裏面を
圧縮するパンチ面に点状又は線状の凹部を備えたものを
用い、サイジング過程で図３に例示される如く凹部１１
の裏面に突起１４を形成したり、成形型にコアロッドを
設けて、図４に例示される通気孔１５を形成することも
容易に可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図４を参照してこの
発明の形態を説明する。まず、この発明対象である半導
体パッケージ用薄板部品は、図５に示した基台１又はキ
ャップ２を構成するものであり、より具体的には図１〜
図４のような断面形状をした薄板部品として特定され
る。ここで、図１（ａ）の金属製薄板部品１０は全体が
角状をなしており、片側面に半導体チップを収納又は覆
うスペースとして形成された収容用凹部１１を持つ形状
である。この凹部１１は角形の窪みになっている。同
（ｂ）の金属製薄板部品１０は、図５（ｄ）に示したＴ
−ＢＧＡ型の形状をしているものである。図２の金属製
薄板部品１０は、リング状をなした外縁部材１２がアル
ミニウム焼結合金にて構成され、凹部１１の底面を形成
している凹部部材１３が焼結銅材にて構成されたもので
ある。図３の金属製薄板部品１０は、凹部１１の窪みと
反対側の外面又は裏面に複数の点又は線状の突起１４を
有しているものである。これに対し、図４の金属製薄板
部品１０は、凹部１１の底面部に通気孔１５を有してい
るものである。
発明の形態を説明する。まず、この発明対象である半導
体パッケージ用薄板部品は、図５に示した基台１又はキ
ャップ２を構成するものであり、より具体的には図１〜
図４のような断面形状をした薄板部品として特定され
る。ここで、図１（ａ）の金属製薄板部品１０は全体が
角状をなしており、片側面に半導体チップを収納又は覆
うスペースとして形成された収容用凹部１１を持つ形状
である。この凹部１１は角形の窪みになっている。同
（ｂ）の金属製薄板部品１０は、図５（ｄ）に示したＴ
−ＢＧＡ型の形状をしているものである。図２の金属製
薄板部品１０は、リング状をなした外縁部材１２がアル
ミニウム焼結合金にて構成され、凹部１１の底面を形成
している凹部部材１３が焼結銅材にて構成されたもので
ある。図３の金属製薄板部品１０は、凹部１１の窪みと
反対側の外面又は裏面に複数の点又は線状の突起１４を
有しているものである。これに対し、図４の金属製薄板
部品１０は、凹部１１の底面部に通気孔１５を有してい
るものである。
【００１４】さて、金属の加工歪は変形量が多いほど大
きくなるが、この発明の半導体パッケージ用薄板部品１
０は、粉末冶金法によって凹部１１に対応する窪みを設
けた多孔質な焼結体を用いて、金型でサイジングする方
法で製作されたものである。このため、造形された薄板
部品１０は、サイジングの圧縮造形において気孔の減少
を伴っており、金属変形量が比較的少ないので、内部歪
が構造的に少ないものとなる。
きくなるが、この発明の半導体パッケージ用薄板部品１
０は、粉末冶金法によって凹部１１に対応する窪みを設
けた多孔質な焼結体を用いて、金型でサイジングする方
法で製作されたものである。このため、造形された薄板
部品１０は、サイジングの圧縮造形において気孔の減少
を伴っており、金属変形量が比較的少ないので、内部歪
が構造的に少ないものとなる。
【００１５】この薄板部品１０は、ヒートスプレッダー
としても作用するものであるから、熱伝導性のよい金属
であることが望ましく、比較的安価な銅やアルミニウム
が好適なものとなる。このうち、銅は造形性及び熱伝導
性がよいが耐食性の点でやや劣る。アルミニウムは熱伝
導性が比較的劣るが軽いという特長がある。また、焼結
銅は、銅粉を金型で圧縮成形し、或いはセラミックス製
造型に銅粉を所定量充填し、それをアンモンニア分解ガ
ス等の還元性ガス中で銅の融点より低い温度（例えば７
００〜９００℃）で焼結して素材とし、その焼結素材を
金型中で圧縮し、設計部品形状にサイジングする。この
場合、銅粉に酸化銅粉を添加した原料粉を用いると、還
元焼結されてシリンケージが大きくなるが、焼結体強度
が比較的高いものとなる。銅粉は、粉末成形金型に薄く
均一に安定して充填されなければならないことから、粉
末流動性がよい粉末形状をしたもので、粒度が１００メ
ッシュ篩下のものがよい。粒度は５０メッシュ篩下或い
は２００メッシュ篩下のもの共に充填性が劣る。焼結銅
製の薄板部品１０は、半田リフロー時の加熱又は使用中
に表面酸化して変色することから、一般的にＮｉメッ
キ、Ｎｉ−Ｐメッキ等の表面処理を施すことが好まし
い。
としても作用するものであるから、熱伝導性のよい金属
であることが望ましく、比較的安価な銅やアルミニウム
が好適なものとなる。このうち、銅は造形性及び熱伝導
性がよいが耐食性の点でやや劣る。アルミニウムは熱伝
導性が比較的劣るが軽いという特長がある。また、焼結
銅は、銅粉を金型で圧縮成形し、或いはセラミックス製
造型に銅粉を所定量充填し、それをアンモンニア分解ガ
ス等の還元性ガス中で銅の融点より低い温度（例えば７
００〜９００℃）で焼結して素材とし、その焼結素材を
金型中で圧縮し、設計部品形状にサイジングする。この
場合、銅粉に酸化銅粉を添加した原料粉を用いると、還
元焼結されてシリンケージが大きくなるが、焼結体強度
が比較的高いものとなる。銅粉は、粉末成形金型に薄く
均一に安定して充填されなければならないことから、粉
末流動性がよい粉末形状をしたもので、粒度が１００メ
ッシュ篩下のものがよい。粒度は５０メッシュ篩下或い
は２００メッシュ篩下のもの共に充填性が劣る。焼結銅
製の薄板部品１０は、半田リフロー時の加熱又は使用中
に表面酸化して変色することから、一般的にＮｉメッ
キ、Ｎｉ−Ｐメッキ等の表面処理を施すことが好まし
い。
【００１６】アルミニウムは焼結が難しい材料であり、
焼結の時に液相を生じる元素を添加する必要がある。熱
伝導性をあまり低下させない元素としては、Ｍｇ、Ｓｉ
が挙げられる。Ｍｇは、融点が低い５０％前後（３０〜
７０重量％）のＭｇを含むアルミニウム合金粉の形で添
加すると、低い温度で液相を発生させることができる。
Ｓｉは、Ｓｉ粉の形で添加され、ＭｇをＡｌへ拡散する
のを促進させる働きをする。Ｍｇ、Ｓｉともに添加量は
全体組成でそれぞれ１重量％以下で充分で、多すぎると
熱伝導性を低下させ、塑性変形し難くなる。好ましい添
加量としては、各種の試験から、全体組成でＭｇ：０，
４〜０．８重量％，Ｓｉ：０．２〜０．６重量％にする
ことである。また、焼結は、液相発生元素が粒界に残存
する程度の温度と時間で行うことが望ましい。液相発生
元素が完全にＡ１中に拡散した焼結合金は、熱伝導性が
劣るからである。成形金型への粉末の充填性からは前述
した銅の場合と同様に、アルミニウム粉では粒度が１０
０メッシュ篩下のものがよい。Ａｌ−Ｍｇ合金粉及びＳ
ｉ粉では添加量が少ないことから、６０メッシュ篩下の
ものでも、２００メッシュ篩下のものでも大差がない。
焼結は窒素ガス中で行われる。この場合、窒素ガスは、
露点が−２５℃以下でないと焼結体が変色することがあ
り、焼結炉中の窒素ガスの流量も多いことが望ましい。
また、板状の圧粉体を積み重ねて焼結すると焼結体の外
観が色むらになることがあるので、圧粉体の全面に窒素
ガスが均一に触れるように工夫することが望ましい。
焼結の時に液相を生じる元素を添加する必要がある。熱
伝導性をあまり低下させない元素としては、Ｍｇ、Ｓｉ
が挙げられる。Ｍｇは、融点が低い５０％前後（３０〜
７０重量％）のＭｇを含むアルミニウム合金粉の形で添
加すると、低い温度で液相を発生させることができる。
Ｓｉは、Ｓｉ粉の形で添加され、ＭｇをＡｌへ拡散する
のを促進させる働きをする。Ｍｇ、Ｓｉともに添加量は
全体組成でそれぞれ１重量％以下で充分で、多すぎると
熱伝導性を低下させ、塑性変形し難くなる。好ましい添
加量としては、各種の試験から、全体組成でＭｇ：０，
４〜０．８重量％，Ｓｉ：０．２〜０．６重量％にする
ことである。また、焼結は、液相発生元素が粒界に残存
する程度の温度と時間で行うことが望ましい。液相発生
元素が完全にＡ１中に拡散した焼結合金は、熱伝導性が
劣るからである。成形金型への粉末の充填性からは前述
した銅の場合と同様に、アルミニウム粉では粒度が１０
０メッシュ篩下のものがよい。Ａｌ−Ｍｇ合金粉及びＳ
ｉ粉では添加量が少ないことから、６０メッシュ篩下の
ものでも、２００メッシュ篩下のものでも大差がない。
焼結は窒素ガス中で行われる。この場合、窒素ガスは、
露点が−２５℃以下でないと焼結体が変色することがあ
り、焼結炉中の窒素ガスの流量も多いことが望ましい。
また、板状の圧粉体を積み重ねて焼結すると焼結体の外
観が色むらになることがあるので、圧粉体の全面に窒素
ガスが均一に触れるように工夫することが望ましい。
【００１７】圧粉体は、ほぼ仕上がり形状に近い形に形
成される。成形密度は、圧粉体を取扱中に損傷し難いよ
うに仕上りの密度に近い高い状態に設定することが望ま
しい。サイジング後の部分密度（気孔率）が異なるパッ
ケージ部品とするために、サイジング圧縮量を考慮し
て、厚さを調整することがある。焼結体のサイジング
は、金型内で上下から圧縮し密度を上昇させると共に塑
性変形させ、所定寸法形状に造成される。
成される。成形密度は、圧粉体を取扱中に損傷し難いよ
うに仕上りの密度に近い高い状態に設定することが望ま
しい。サイジング後の部分密度（気孔率）が異なるパッ
ケージ部品とするために、サイジング圧縮量を考慮し
て、厚さを調整することがある。焼結体のサイジング
は、金型内で上下から圧縮し密度を上昇させると共に塑
性変形させ、所定寸法形状に造成される。
【００１８】半導体パッケージが気密構造のときは、パ
ッケージ内には微量な水分の存在が避けられず、リフロ
ー等の加熱処理時にパッケージ内の水分が蒸気となり膨
張して接合部の亀裂、剥離等の損傷が起こる虞があるた
め、通気孔が必要な場合がある。この通気孔は、図５
（ｅ）の通気孔２ａのように従来はドリル加工で形成し
ていたが、粉末冶金法で製作すると、成形型にコアロッ
ドを設けるだけで図４のような通気孔１５を造形できる
ので、製作性が優れている。また、被サイジング体の一
部、例えば凹部１１付近を低密度（有効多孔率が大）に
すると、低密度部の気孔は通気孔として作用する。この
場合、各種の試験からは、有効多孔率が１０〜３０％で
あれば通気孔として有効に機能すること、有効多孔率が
３０％を越えるような密度では材料強度的に低くなり好
ましい状態を維持できないことが分かった。このよう
に、低密度部を設けてそこを通気孔にすれば、ドリル加
工のように別工程が不要で効率よく製作することができ
る利点がある。但し、密度の低い部分が多いと熱伝導性
が悪くなるので、通気が要求されないものでは、有効多
孔率が５％以下であることが望ましい。
ッケージ内には微量な水分の存在が避けられず、リフロ
ー等の加熱処理時にパッケージ内の水分が蒸気となり膨
張して接合部の亀裂、剥離等の損傷が起こる虞があるた
め、通気孔が必要な場合がある。この通気孔は、図５
（ｅ）の通気孔２ａのように従来はドリル加工で形成し
ていたが、粉末冶金法で製作すると、成形型にコアロッ
ドを設けるだけで図４のような通気孔１５を造形できる
ので、製作性が優れている。また、被サイジング体の一
部、例えば凹部１１付近を低密度（有効多孔率が大）に
すると、低密度部の気孔は通気孔として作用する。この
場合、各種の試験からは、有効多孔率が１０〜３０％で
あれば通気孔として有効に機能すること、有効多孔率が
３０％を越えるような密度では材料強度的に低くなり好
ましい状態を維持できないことが分かった。このよう
に、低密度部を設けてそこを通気孔にすれば、ドリル加
工のように別工程が不要で効率よく製作することができ
る利点がある。但し、密度の低い部分が多いと熱伝導性
が悪くなるので、通気が要求されないものでは、有効多
孔率が５％以下であることが望ましい。
【００１９】サイジングでは、焼結体の凹部１１の裏面
を押圧するパンチ面（上パンチ）に点状又は線状の凹部
を備えたものを用いて焼結体を押圧すると、焼結体の一
部がパンチの凹部に流動し、図３に示したような突起１
４が形成される。このような突起１４は、表面積を大に
して熱放散性を良好にする。また、焼結体密度の低いも
のをサイジングすれば、突起１４の部分は比較的低密度
になり、通気孔としても作用する。
を押圧するパンチ面（上パンチ）に点状又は線状の凹部
を備えたものを用いて焼結体を押圧すると、焼結体の一
部がパンチの凹部に流動し、図３に示したような突起１
４が形成される。このような突起１４は、表面積を大に
して熱放散性を良好にする。また、焼結体密度の低いも
のをサイジングすれば、突起１４の部分は比較的低密度
になり、通気孔としても作用する。
【００２０】その他の構成を述べる。薄板部品１０は、
凹部部材１３を添加元素を含まない銅焼結材とし、凹部
周囲のリング状外縁部材１２をＭｇ：０．４〜０．８重
量％，Ｓｉ：０．２〜０．６重量％，Ａｌ：残部である
組成の液相焼結されたアルミニウム焼結合金とすること
ができる。この構造の特長は、チップｃに近い部分を熱
伝導性の良い銅製とし、全体を軽量化するために周りを
アルミニウム合金としたものである。製作は、前述した
と同様に銅焼結体で凹部部材１３を、アルミニウム合金
焼結体で外縁部材１２をそれぞれ作成し、サイジング金
型内に各々をセットして所定の密度と寸法形状になるま
で圧縮すると共に、塑性変形させて外縁部材１２の内孔
と凹部部材１３を締まりばめ接合又は／及びカシメ接合
する。
凹部部材１３を添加元素を含まない銅焼結材とし、凹部
周囲のリング状外縁部材１２をＭｇ：０．４〜０．８重
量％，Ｓｉ：０．２〜０．６重量％，Ａｌ：残部である
組成の液相焼結されたアルミニウム焼結合金とすること
ができる。この構造の特長は、チップｃに近い部分を熱
伝導性の良い銅製とし、全体を軽量化するために周りを
アルミニウム合金としたものである。製作は、前述した
と同様に銅焼結体で凹部部材１３を、アルミニウム合金
焼結体で外縁部材１２をそれぞれ作成し、サイジング金
型内に各々をセットして所定の密度と寸法形状になるま
で圧縮すると共に、塑性変形させて外縁部材１２の内孔
と凹部部材１３を締まりばめ接合又は／及びカシメ接合
する。
【００２１】この構成の薄板部品１０は、熱膨張係数が
異なる材料の組合せであるが、接合面が複雑に絡み合う
ので隙間を生じることはない。両部材１２，１３の密度
を調整することにより熱膨張係数差を少なくすることも
できる。また、銅とアルミニウムの接触は電位差を生
じ、腐食の原因になると考えられるが、許容できない用
途の場合は、サイジングする際に予め焼結体端面部に電
気絶縁層となる合成樹脂又はワックス等の塗膜を設けて
おき、接合することが好ましい。
異なる材料の組合せであるが、接合面が複雑に絡み合う
ので隙間を生じることはない。両部材１２，１３の密度
を調整することにより熱膨張係数差を少なくすることも
できる。また、銅とアルミニウムの接触は電位差を生
じ、腐食の原因になると考えられるが、許容できない用
途の場合は、サイジングする際に予め焼結体端面部に電
気絶縁層となる合成樹脂又はワックス等の塗膜を設けて
おき、接合することが好ましい。
【００２２】また、銅は酸化されて表面が変色し易いの
で、ニッケルメッキを設けることが望ましい。そして、
銅焼結材の凹部部材１３とアルミニウム合金の外縁部材
１２を接合した構造では、その銅部分にメツキを施す場
合に、サイジング型で両部材を接合するのに先立ち、外
縁部材１２のアルミニウム合金焼結体の表面に薄い樹脂
皮膜又はワックス皮膜を設けておき、銅製の凹部部材１
３と接合したのち、メッキ液に入れて銅部材だけにメッ
キ膜を形成させる。アルミニウム合金側は皮膜で覆われ
ているのでメッキ液と反応することがない。この皮膜
は、半田リフロー時の加熱に耐えるポリイミド、エポキ
シ、シリコーン等の樹脂でも、加熱や溶剤を用いて除去
できるワックス類でも要求に応じて選択することができ
る。耐熱性樹脂を用いれば前記した電気絶縁層としても
効果がある。なお、サイジングされたパッケージ部品
は、バレル加工等の表面仕上げ及びバリ取りを行う場合
がある。
で、ニッケルメッキを設けることが望ましい。そして、
銅焼結材の凹部部材１３とアルミニウム合金の外縁部材
１２を接合した構造では、その銅部分にメツキを施す場
合に、サイジング型で両部材を接合するのに先立ち、外
縁部材１２のアルミニウム合金焼結体の表面に薄い樹脂
皮膜又はワックス皮膜を設けておき、銅製の凹部部材１
３と接合したのち、メッキ液に入れて銅部材だけにメッ
キ膜を形成させる。アルミニウム合金側は皮膜で覆われ
ているのでメッキ液と反応することがない。この皮膜
は、半田リフロー時の加熱に耐えるポリイミド、エポキ
シ、シリコーン等の樹脂でも、加熱や溶剤を用いて除去
できるワックス類でも要求に応じて選択することができ
る。耐熱性樹脂を用いれば前記した電気絶縁層としても
効果がある。なお、サイジングされたパッケージ部品
は、バレル加工等の表面仕上げ及びバリ取りを行う場合
がある。
【００２３】
【実施例１】以下、実施例にってこの発明をより明らか
にする。この実施例は下記の条件で行ったときのもので
ある。 （使用原料粉）原料粉は次の（１）〜（４）を準備し
た。 （１）電解銅粉：粒度１００メッシュ篩下 （２）Ａ１粉：粒度２００メッシュ篩下 （３）Ａ１−５０％Ｍｇ合金粉：粒度１５０メッシュ篩
下 （４）Ｓｉ粉：粒度１５０メッシュ篩下 （試料製作） 銅焼結合金製の薄板部品１０（基台１）は、前記電解銅
粉に成形潤滑剤を混合し、金型内で圧力５トン／ｃｍ２
で圧縮し、図１（ａ）に示した形状に成形した。その成
形体を温度９００℃、還元性ガス中で焼結した後、サイ
ジング金型で上下から圧縮し厚さ０．８ｍｍの所定寸法
に造形した。そして、無電解ニッケル（Ｎｉ−Ｐ）メッ
キを施し試料とした。アルミニウム焼結合金製の薄板部
品１０は、前記Ａ１粉に前記Ａ１−Ｍｇ合金粉と前記Ｓ
ｉ粉とを全体組成が重量比で、Ａ１−０．６％Ｍｇ−
０．４％Ｓｉになるように添加及び成形潤滑剤とを混合
し、前記した銅焼結合金製と同様の形状に圧力１．５ト
ン／ｃｍ２で圧縮成形し、露点が−３０℃の窒素ガス
中、温度５８０℃で焼結した後、サイジング金型で上下
から圧縮し厚さ０．８ｍｍの所定寸法に造形し試料とし
た。また、比較用として、純銅板とアルミニウム合金板
（ＪＩＳ Ａ５０５２組成）とを所定寸法形状に絞り加
工を行ったものを比較試料とした。 （評価） 以上の各試料である薄板部品１０（基台１）を用いて、
凹部１１側にエポキシ樹脂を充填して模擬パッケージと
し、温度２６０℃で加熱し、加熱前後つまりリフロー前
とリフロー後における薄板部品１０の平面度（ｍｍ）を
調べた。その結果を表１に示す。なお、各試料は１０個
づつ製作し、平均の平面度を示している。
にする。この実施例は下記の条件で行ったときのもので
ある。 （使用原料粉）原料粉は次の（１）〜（４）を準備し
た。 （１）電解銅粉：粒度１００メッシュ篩下 （２）Ａ１粉：粒度２００メッシュ篩下 （３）Ａ１−５０％Ｍｇ合金粉：粒度１５０メッシュ篩
下 （４）Ｓｉ粉：粒度１５０メッシュ篩下 （試料製作） 銅焼結合金製の薄板部品１０（基台１）は、前記電解銅
粉に成形潤滑剤を混合し、金型内で圧力５トン／ｃｍ２
で圧縮し、図１（ａ）に示した形状に成形した。その成
形体を温度９００℃、還元性ガス中で焼結した後、サイ
ジング金型で上下から圧縮し厚さ０．８ｍｍの所定寸法
に造形した。そして、無電解ニッケル（Ｎｉ−Ｐ）メッ
キを施し試料とした。アルミニウム焼結合金製の薄板部
品１０は、前記Ａ１粉に前記Ａ１−Ｍｇ合金粉と前記Ｓ
ｉ粉とを全体組成が重量比で、Ａ１−０．６％Ｍｇ−
０．４％Ｓｉになるように添加及び成形潤滑剤とを混合
し、前記した銅焼結合金製と同様の形状に圧力１．５ト
ン／ｃｍ２で圧縮成形し、露点が−３０℃の窒素ガス
中、温度５８０℃で焼結した後、サイジング金型で上下
から圧縮し厚さ０．８ｍｍの所定寸法に造形し試料とし
た。また、比較用として、純銅板とアルミニウム合金板
（ＪＩＳ Ａ５０５２組成）とを所定寸法形状に絞り加
工を行ったものを比較試料とした。 （評価） 以上の各試料である薄板部品１０（基台１）を用いて、
凹部１１側にエポキシ樹脂を充填して模擬パッケージと
し、温度２６０℃で加熱し、加熱前後つまりリフロー前
とリフロー後における薄板部品１０の平面度（ｍｍ）を
調べた。その結果を表１に示す。なお、各試料は１０個
づつ製作し、平均の平面度を示している。
【００２４】
【表１】
【００２５】実施例１からは、圧延板を絞り加工したも
のに比べて、焼結材料製のものは成形後の寸法精度が良
く、加熱しても捻れや撓みが僅かであることが分かる。
これは薄板部品１０（基台１）と密着される樹脂基板、
樹脂封止材、或いはキャップとの間に亀裂や剥離を生じ
難いことを現している。
のに比べて、焼結材料製のものは成形後の寸法精度が良
く、加熱しても捻れや撓みが僅かであることが分かる。
これは薄板部品１０（基台１）と密着される樹脂基板、
樹脂封止材、或いはキャップとの間に亀裂や剥離を生じ
難いことを現している。
【００２６】
【実施例２】実施例２では、アルミニウム焼結合金製の
パッケージ部品の焼結体を前記実施例１と同じ方法で作
製した。異なる点は、外縁部材１２の厚さを凹部部材１
３より少し厚くしたことである。この焼結体をサイジン
グする際に、凹部部材１３の方は矯正する程度に軽く圧
縮して密度比が２４％とし、外縁部材１２の方は強圧し
て密度比が９７％としたものを試料とした。今一つは、
サイジング金型の凹部１１の反対面を押圧するパンチの
押圧面に直径２ｍｍの孔を複数個設けたものを用いて、
凹部部材１３も強圧し、薄板部品１０の凹部１１の反対
面に突起１４を形成させた試料を作製した。各試料を蓋
部として箱体を形成し、その箱内に圧縮空気を導入して
箱内空気のリーク状況（通気性試験）を調べた。その結
果、各試料の凹部部材１３から空気が漏れることが確認
された。
パッケージ部品の焼結体を前記実施例１と同じ方法で作
製した。異なる点は、外縁部材１２の厚さを凹部部材１
３より少し厚くしたことである。この焼結体をサイジン
グする際に、凹部部材１３の方は矯正する程度に軽く圧
縮して密度比が２４％とし、外縁部材１２の方は強圧し
て密度比が９７％としたものを試料とした。今一つは、
サイジング金型の凹部１１の反対面を押圧するパンチの
押圧面に直径２ｍｍの孔を複数個設けたものを用いて、
凹部部材１３も強圧し、薄板部品１０の凹部１１の反対
面に突起１４を形成させた試料を作製した。各試料を蓋
部として箱体を形成し、その箱内に圧縮空気を導入して
箱内空気のリーク状況（通気性試験）を調べた。その結
果、各試料の凹部部材１３から空気が漏れることが確認
された。
【００２７】
【実施例３】実施例３では、凹部部材１３の銅焼結体
と、外縁部材１２のアルミニウム合金焼結体を実施例１
の要領で製作した。銅焼結体はアルミニウム合金焼結体
より少し厚く、アルミニウム合金焼結体は密度比を９５
％にした。このうち、外縁部材１２のアルミニウム合金
焼結体にポリイミド樹脂溶液を塗布及び熱硬化させ皮膜
を形成した。凹部部材１３の銅焼結体、樹脂皮膜したア
ルミニウム焼結合金外縁部材１２をそれぞれサイジング
金型内にセットし、アルミニウム焼結合金の方は軽く矯
正する程度に、銅焼結体の方は強く押圧して面積を拡張
させ両部材１２，１３を締まりばめ状態で接合した。そ
して、このパッケージ部品をメッキ液に浸漬し、銅焼結
製の凹部部材１３表面に無電解ニッケルメッキを行っ
た。
と、外縁部材１２のアルミニウム合金焼結体を実施例１
の要領で製作した。銅焼結体はアルミニウム合金焼結体
より少し厚く、アルミニウム合金焼結体は密度比を９５
％にした。このうち、外縁部材１２のアルミニウム合金
焼結体にポリイミド樹脂溶液を塗布及び熱硬化させ皮膜
を形成した。凹部部材１３の銅焼結体、樹脂皮膜したア
ルミニウム焼結合金外縁部材１２をそれぞれサイジング
金型内にセットし、アルミニウム焼結合金の方は軽く矯
正する程度に、銅焼結体の方は強く押圧して面積を拡張
させ両部材１２，１３を締まりばめ状態で接合した。そ
して、このパッケージ部品をメッキ液に浸漬し、銅焼結
製の凹部部材１３表面に無電解ニッケルメッキを行っ
た。
【００２８】この構成の薄板部品１０は、チップｃに近
い部分を熱伝導性の良い銅製とし、全体を軽量化するた
めに周りをアルミニウム合金としたもので、更に銅製に
ニッケルメッキを施し耐食性を付与し、メッキの際にア
ルミニウム合金に腐食、溶解が起こらないようにアルミ
合金を樹脂で被膜してあり、この樹脂をアルミニウム合
金と銅側との接合面にも存在させて電解腐食を防止した
ものである。製作されたパッケージ部品を温度２５０度
で加熱して平面度を調べた。その結果、平面度は良好で
あった。
い部分を熱伝導性の良い銅製とし、全体を軽量化するた
めに周りをアルミニウム合金としたもので、更に銅製に
ニッケルメッキを施し耐食性を付与し、メッキの際にア
ルミニウム合金に腐食、溶解が起こらないようにアルミ
合金を樹脂で被膜してあり、この樹脂をアルミニウム合
金と銅側との接合面にも存在させて電解腐食を防止した
ものである。製作されたパッケージ部品を温度２５０度
で加熱して平面度を調べた。その結果、平面度は良好で
あった。
【００２９】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明に係る
粉末冶金法で作られた半導体パッケージ用薄板部品は、
製作が容易で寸法精度及び加熱による歪が少ないもので
あり、必要に応じて容易に通気性も付与され、また、銅
とアルミ合金の複合部品にすれば、放熱性と軽量を兼ね
備えることが可能である。これにより、集積度の高いチ
ップ搭載したパッケージをはじめ各種半導体パッケージ
用として最適な部材として提供することができ、半導体
パッケージの品質向上に寄与することができる。
粉末冶金法で作られた半導体パッケージ用薄板部品は、
製作が容易で寸法精度及び加熱による歪が少ないもので
あり、必要に応じて容易に通気性も付与され、また、銅
とアルミ合金の複合部品にすれば、放熱性と軽量を兼ね
備えることが可能である。これにより、集積度の高いチ
ップ搭載したパッケージをはじめ各種半導体パッケージ
用として最適な部材として提供することができ、半導体
パッケージの品質向上に寄与することができる。
【００３０】
【図１】 発明対象であるパッケージ用薄板部品の断面
図である。
図である。
【図２】 発明対象であるパッケージ用薄板部品の断面
図である。
図である。
【図３】 発明対象であるパッケージ用薄板部品の断面
図である。
図である。
【図４】 発明対象であるパッケージ用薄板部品の断面
図である。
図である。
【図５】 パッケージ用薄板部品を使用した半導体パッ
ケージの断面構造図である。
ケージの断面構造図である。
１ 基台（薄板部品）
２ キャップ（薄板部品）
１０ 薄板部品
１１ 凹部
１２ 外縁部材（薄板部品）
１３ 凹部部材（薄板部品）
１４ 突起
１５ 通気孔
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０１Ｌ 23/02 Ｈ０１Ｌ 23/06 Ｂ
23/06 23/14 Ｍ
23/373 23/36 Ｍ
(56)参考文献 特開 平７−307422（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−316707（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−112634（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−153878（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 23/06
H01L 23/12 - 23/14
H01L 23/373
B22F 3/10,3/24
Claims (13)
- 【請求項１】 半導体パッケージの基台１又はキャップ
２となる薄板部品１０が、Ｍｇ：０．４〜０．８重量
％，Ｓｉ：０．２〜０．６重量％，Ａｌ：残部である組
成の液相焼結されたアルミニウム焼結合金からなり、内
側面のチップ収容用凹部１１を含む形状が金型でサイジ
ングにより形成されたものである、ことを特徴とする半
導体パッケージ用薄板部品。 - 【請求項２】 半導体パッケージの基台１又はキャップ
２となる薄板部品１０が、銅粉以外の添加元素を含まな
い、多孔質銅焼結材を用いて、内側面のチップ収容用凹
部１１を含む形状が、金型でサイジングにより形成され
たものである、ことを特徴とする半導体パッケージ用薄
板部品。 - 【請求項３】 前記銅粉に替えて、銅粉に酸化銅粉を添
加した原料粉を用いたものからなる請求項２の半導体パ
ッケージ用薄板部品。 - 【請求項４】 半導体パッケージの基台１又はキャップ
２となる薄板部品１０が、チップ収容用凹部周囲を形成
している外縁部材１２及び凹部底面を形成している凹部
部材１３により構成され、凹部部材１３が添加元素を含
まない銅焼結材で、外縁部材１２がＭｇ：０．４〜０．
８重量％，Ｓｉ：０．２〜０．６重量％，Ａｌ：残部で
ある組成の液相焼結されたアルミニウム焼結合金からな
り、 両部材１２，１３が金型で形成されていると共に、締ま
りバメ接合又は／及びカシメ接合されている、ことを特
徴とする半導体パッケージ用薄板部品。 - 【請求項５】外縁部材１２と凹部部材１３との接合面又
は／及び外縁部材１２の表面に電気絶縁層が形成されて
いる請求項４に記載の半導体パッケージ用薄板部品。 - 【請求項６】 上記銅焼結材からなる部材の表面がＮ
ｉ、Ｎｉ−Ｐ又はＡｕいずれかのメッキ膜で覆われてい
る請求項１から５の何れかに記載の半導体パッケージ用
薄板部品。 - 【請求項７】 基台１又はキャップ２の有効多孔率が５
％以下である請求項１〜６の何れかに記載の半導体パッ
ケージ用薄板部品。 - 【請求項８】 外縁部材１２と凹部部材１３の有効多孔
率がいずれか一方が１０〜３０％、他方が５％以下であ
る請求項４又は５に記載の半導体パッケージ用薄板部
品。 - 【請求項９】 耐熱性金型のキャビティに金属粉末を所
定量充填した状態で、無酸化雰囲気の炉中で加熱して充
填金属粉末を焼結することにより部品形状に近似した多
孔質焼結体を成形した後、その多孔質焼結体を金型を用
いて部品形状にサイジングする、ことを特徴とする半導
体パッケージ用薄板部品の製造方法。 - 【請求項１０】 全体組成が重量比で０．４〜０．８％
Ｍｇ，０．２〜０．６％Ｓｉ，Ａｌ残部になるように、
Ａｌ粉末とＡｌ−Ｍｇ合金粉末及びＳｉ粉末を混合し
て、凹部付き薄板部品に対応した所定形状に圧粉成形
し、その成形体を露点が２５℃以下の窒素ガス雰囲気中
で液相焼結した後、得られた焼結体を金型を用いて部品
形状にサイジングする、ことを特徴とする半導体パッケ
ージ用薄板部品の製造方法。 - 【請求項１１】 全体組成が重量比で０．４〜０．８％
Ｍｇ，０．２〜０．６％Ｓｉ，Ａｌ残部になるように、
Ａｌ粉末とＡｌ−Ｍｇ合金粉末及びＳｉ粉末を混合し
て、所定形状に圧粉成形及び露点が２５℃以下の窒素ガ
ス雰囲気中で液相焼結してリング状の外縁部材用焼結体
とし、銅粉末又は酸化銅粉を含む銅粉末を、金型を用い
て所定形状に圧縮成形及び還元性ガス中で固相焼結して
凹部部材用焼結体とし、前記各焼結体をサイジングの型
内に配置して所定の密度と寸法形状になるまで圧縮する
と共に、塑性変形させて外縁部材の内孔と凹部部材とを
締まりバメ接合又は／及びカシメ接合して一体にする、
ことを特徴とする半導体パッケージ用薄板部品の製造方
法。 - 【請求項１２】 前記サイジングされる外縁部材用焼結
体の表面に、樹脂又はワックスからなる電気絶縁皮膜を
形成する請求項１１に記載の半導体パッケージ用薄板部
品の製造方法。 - 【請求項１３】 前記焼結体をサイジングする際に、外
縁部材と凹部部材との圧縮量が異なるようにする請求項
１１又は１２に記載の半導体パッケージ用薄板部品の製
造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12182597A JP3426104B2 (ja) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | 半導体パッケージ用薄板部品及びその製造方法 |
| US09/076,264 US6172415B1 (en) | 1997-05-13 | 1998-05-12 | Thin plate member for semiconductor package and manufacturing method therefor |
| KR1019980017124A KR100319786B1 (ko) | 1997-05-13 | 1998-05-13 | 반도체패키지용박판부재및이의제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12182597A JP3426104B2 (ja) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | 半導体パッケージ用薄板部品及びその製造方法 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH10313073A JPH10313073A (ja) | 1998-11-24 |
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Family
ID=14820872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12182597A Expired - Fee Related JP3426104B2 (ja) | 1997-05-13 | 1997-05-13 | 半導体パッケージ用薄板部品及びその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6172415B1 (ja) |
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| KR (1) | KR100319786B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2001189401A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-10 | Hitachi Ltd | 配線基板及び半導体装置 |
| US7030485B2 (en) * | 2003-06-26 | 2006-04-18 | Intel Corporation | Thermal interface structure with integrated liquid cooling and methods |
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